[发明专利]一种陶瓷坯体3D打印工艺

说明书

技术领域

本发明属于陶瓷坯体制备技术领域，特别涉及一种陶瓷坯体3D打印工艺。

背景技术

陶瓷坯体成形是陶瓷造型的关键。传统制坯技术相对落后，达不到精确成形，难以满足个性化订制，产品造型设计与更新已不适应市场需求。

发明内容

为了克服上述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种陶瓷坯体3D打印工艺，基于3D打印，可完成快速、精确的制坯过程。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种陶瓷坯体3D打印工艺，设计陶瓷坯体3D造型并建立需要的文件和切片文件，控制3D打印设备，利用推进器将陶瓷泥料经由喷嘴挤出，按软件输出的路径，在X-Y平面上累积出一定厚度的泥料，完成第一层打印；Z轴方向向下移动设定好的分层厚度，进行第二层泥料挤出；依次进行下一层泥料挤出，直到该文件规定的路径全部完成挤出，陶瓷坯体打印完毕，其特征在于：

所述陶瓷泥料是将陶瓷配料改性获得；

所述挤出的方式为电机丝杠活塞挤出或气压活塞挤出。

以重量百分比计，所述陶瓷配料为：宝溪瓷土40～50％，黄石玄15～25％，八都瓷土30～40％。

所述改性是在陶瓷配料中加入其重量：

0.4～0.5％的泡花碱；

和/或，0.2～1.5％的甲基纤维素；

和/或，0.1～0.2％的甘油；

和/或，0.2～1％的液体石蜡。

以重量百分比计，所述陶瓷泥料的化学成分为：71.64～75.22％SiO₂，14.83～18.11％Al₂O₃，0.12～0.33％CaO，0.48～0.56％MgO，0.37～0.52％Fe₂O₃，0.06～0.08％TiO₂，3.52～3.84％K₂O，0.01～0.02％Na₂O，灼失4.28～5.23％。

所述电机丝杠活塞挤出或气压活塞挤出方式中，采用可承受高压的圆柱筒为料筒，内部装入预制陶瓷泥料，前端为喷嘴，喷嘴直径为0.5～8mm，喷嘴压力1～10MPa。

本发明中，宝溪瓷土、黄石玄、八都瓷土均是浙江龙泉当地传统陶瓷原料。

与现有技术相比，本发明采用传统陶瓷配方和制泥工艺，得到陶瓷泥料后，加入配合料，制得改性的泥料，用于3D打印制坯过程。打印好的坯体经过修坯、干燥等后续处理环节，其性能与传统方法生产的坯体是一致的，可以按照现有工艺技术施釉和烧成。本发明具有成形方法简单快速精确、无需开模、成本低等优点。

具体实施方式

下面结合实施例详细说明本发明的实施方式。

实施例1

采用材料为一种地方陶瓷传统配方：宝溪瓷土45％，黄石玄20％，八都瓷土35％，并外加总重量0.4％的泡花碱以促进成形。其化学成分为：71.64～75.22％SiO₂，14.83～18.11％Al₂O₃，0.12～0.33％CaO，0.48～0.56％MgO，0.37～0.52％Fe₂O₃，0.06～0.08％TiO₂，3.52～3.84％K₂O，0.01～0.02％Na₂O，灼失4.28～5.23％。

3D打印设备采用电机丝杠活塞挤出方式，料筒为一可承受高压的圆柱筒，内部可装入预制的泥料；重要部件包括料筒、推进器、喷嘴。喷嘴直径为0.5～8mm，喷嘴压力1～10MPa。

该陶瓷坯体3D打印技术是：设计陶瓷坯体3D造型并建立需要的文件和切片文件。控制3D打印设备，由推进器将陶瓷泥料经由喷嘴挤出，按软件输出的路径，在X-Y平面上累积出一定厚度的泥料，完成第一层打印；Z轴方向向下移动设定好的分层厚度，进行第二层泥料挤出；依次进行下一层泥料挤出，直到该文件规定的路径全部完成挤出。陶瓷坯体打印完毕。

经测试，陶瓷坯体打印后收缩比例为：横向20％，纵向25～30％，可用于建模时参考。

实施例2

采用材料为一种地方陶瓷传统配方：宝溪瓷土40％，黄石玄25％，八都瓷土35％，并外加总重量1.5％的甲基纤维素以促进成形。